谐波隔离四绕组电力变压器研究

发布时间：2017-12-10 13:06

  本文关键词：谐波隔离四绕组电力变压器研究

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【摘要】：针对某220kV变电站,110kV和35kV两个负荷侧,都有较重谐波传入电网。综合考虑传统三绕组变压器加装两套滤波器和传统四绕组变压器等方案,本论文提出了采用感应滤波技术的谐波隔离四绕组电力变压器,该变压器将滤波绕组安装在220kV绕组之后,将110kV绕组和35kV绕组的谐波与220kV绕组的谐波隔离,构成两个感应滤波组:220kV绕组、滤波绕组、110kV绕组和220kV绕组、滤波绕组、35kV绕组。两个感应滤波组均满足三绕组变压器的感应滤波绕组等值阻抗趋近于零的感应滤波条件。因此谐波隔离四绕组电力变压器可以削弱铁芯中的两负载侧的谐波磁通,达到变压器双侧谐波隔离的目的。论文的研究内容同时也是国家自然科学基金资助项目(51077045,51077044,51007020),国家电网公司科技项目([2008]1360)和湖南省研究生科研创新项目(CX2012B127)的主要研究方向之一。本论文主要做了如下主要研究:提出谐波隔离四绕组电力变压器的基本结构、接线原理和绕组布置。从磁通原理和变压器单相等效模型原理角度研究了谐波隔离四绕组电力变压器的工作机理。分析了四绕组变压器的复杂的等值电路,并从原理角度介绍了系统谐波抑制和无功补偿,为后续的仿真结论提供理论依据。针对谐波隔离四绕组电力变压器短路阻抗的特殊设计要求,本文推导了四绕组变压器短路阻抗的计算公式并仿真验证;推导了变压器并联运行时负荷分配计算公式并进行了仿真,分别得出多组负荷分配数据。最后对变压器并联运行时采用多个测量点的短路电流仿真计算,揭示了谐波隔离变压器的部分运行特性。基于谐波隔离四绕组变压器的设计要求,提出了其配套滤波器的设计要求和相应设计方法。然后在滤波器设计时,提出了配套滤波器的拓扑结构图和电容分配方案,并进行了无功补偿量的计算和电容分配方案的优化和容量校核。最后对谐波隔离四绕组电力变压器系统进行了综合仿真,对多种情况下变压器谐波抑制的效果做了分析。结果证明谐波隔离四绕组电力变压器及其配套感应调谐装置能有效抑制35kV和110kV两侧的谐波污染,实现了变电站电能质量治理并满足了变压器自身的设计目的。根据本文的原理设计,已经制造出工程样机(型号SSZ11-L-180000/220),并投入运行,等待设备运行检测。
【学位授予单位】：湖南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TM41

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本文编号：1274536